DE10232873A1 - Electromechanical gear actuator - Google Patents
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- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H2063/3089—Spring assisted shift, e.g. springs for accumulating energy of shift movement and release it when clutch teeth are aligned
Abstract
Ein elektromechanischer Getriebesteller umfasst eine erste Antriebsvorrichtung (10, 12, 14) zur Ausübung einer Wählbewegung einer Wähl- und Schaltwelle (8) in einem Getriebegehäuse (4) eines Getriebes (2) eines Kraftfahrzeuges mit einem ersten Elektromotor (14) und eine zweite Antriebsvorrichtung (16, 18, 20) zur Ausübung einer Schaltbewegung der Wähl- und Schaltwelle (8) mit einem zweiten Elektromotor (16). Ein Kraftspeicher (24) ist auf der Wähl- und Schaltwelle (8) angeordnet.An electromechanical transmission actuator comprises a first drive device (10, 12, 14) for exercising a selection movement of a selector and selector shaft (8) in a transmission housing (4) of a transmission (2) of a motor vehicle with a first electric motor (14) and a second drive device (16, 18, 20) for performing a switching movement of the selector and switching shaft (8) with a second electric motor (16). An energy store (24) is arranged on the selector and selector shaft (8).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Getriebesteller nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electromechanical Transmission actuator according to the preamble of claim 1.
Fahrzeuge mit automatisierten Schaltgetrieben sind seid längerer Zeit am Markt vorhanden. Bevorzugter Einsatzbereich sind hier kommerziell genutzte Fahrzeuge wie Transporter oder LKW. In der jüngeren Vergangenheit werden auch vermehrt PKW in sportlichen Anwendungen oder Kleinwagen mit solchen Getriebe ausgerüstet. Ziel ist es, den Fahrer vom Gangwechsel im Fahrzeug zu entlasten und insgesamt einen komfortableren und sichereren Betrieb zu ermöglichen. Fahrzeuge mit solchen Getrieben verfügen üblicherweise über zwei Pedale als Fahrpedal und Bremse. Das Kupplungspedal kann entfallen. Im Fahrzeug steht ein Fahrschalter zur Wahl der Betriebsart zur Verfügung. Hier kann zwischen Automatikmodus, Handschaltmodus und Rückwärtsgang gewählt werden. Ist der Automatikmodus gewählt, erfolgt die Übersetzungsanpassung automatisch. Insbesondere im NKW-Bereich existieren verschiedene Lösungen für die Automatisierung von Schaltgetrieben. So gibt es verschiedene Varianten, wie beispielsweise pneumatische, hydraulische oder rein elektrische Systeme. Welche Variante gewählt wird hängt im wesentlichen von der Fahrzeugklasse und der damit verfügbaren Energiearten in diesen Fahrzeugen zusammen. Weiterhin ist der Leistungsbedarf der verwendeten Aktuatoren eine wichtige Kenngröße. Als Aktuatoren werden systemabhängig Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder Elektromotoren verwendet, die über Getriebe die Wähl- und Schalteinrichtungen antreiben. Aktuatoren, die von Elektromotoren angetrieben werden, stellen besonders kostengünstige Konstruktionen dar.Vehicles with automated manual transmissions are longer Time available at the market. Preferred areas of application are commercial used vehicles such as vans or trucks. In the recent past are also increasingly used in sports cars or small cars equipped with such gears. The aim is to relieve the driver of changing gears in the vehicle and to enable a more comfortable and safe operation overall. Vehicles with such transmissions usually have two Pedals as accelerator pedals and brakes. The clutch pedal can be omitted. in the The vehicle has a travel switch for selecting the operating mode. Here can choose between automatic mode, manual shift mode and reverse gear chosen become. If the automatic mode is selected, the translation is adjusted automatically. Various automation solutions exist, particularly in the commercial vehicle sector of manual transmissions. So there are different variants, such as pneumatic, hydraulic or purely electrical systems. Which Variant selected will hang essentially of the vehicle class and the energy types available with it together in these vehicles. Furthermore, the power requirement is the used actuators an important parameter. Depending on the system, pneumatic or hydraulic cylinders or electric motors used over gears the electoral and drive switching devices. Actuators used by electric motors are particularly economical designs.
Bei Getrieben von Fahrzeugen ist
es seit langem ein Bedürfnis,
ein bestehendes mechanisches Getriebe, das manuell geschaltet wird,
weiterzuverwenden mit einem automatisierungsfähigen, elektromechanischen
Getriebesteller. Elektromechanische Getriebesteller zur Schaltung
eines Fahrzeuggetriebes sind vielfältig bekannt. Dabei wird ein
Getriebe verwendet, das entweder mit dem Getriebesteller zusammen
entwickelt wird, oder das Adaptionselemente aufweist, die an dem
Getriebe zum Zusammenwirken mit dem Getriebesteller vorgesehen werden müssen. So
zeigt die
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine platzsparende Anordnung eines Getriebestellers an einem Getriebe im Fahrzeug zu ermöglichen. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, an einem bestehenden Getriebe einen Getriebesteller anzuordnen, ohne in das Getriebe eingreifen zu müssen.It is therefore the task of the present Invention, a space-saving arrangement of a gear actuator to enable a transmission in the vehicle. It is still a task of the present invention, an existing transmission Arrange gearbox actuator without having to intervene in the gearbox.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen elektromechanischen Getriebesteller mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. The task is solved by an electromechanical gear actuator with the features of Claim 1. Embodiments of the invention are the subject of dependent claims.
Ein elektromechanischer Getriebesteller umfasst eine erste Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Wählbewegung einer Wähl- und Schaltwelle in einem Getriebegehäuse eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges mit einem ersten Elektromotor. Der Getriebesteller umfasst weiter eine zweite Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schaltbewegung der Wähl- und Schaltwelle mit einem zweiten Elektromotor. Ein Kraftspeicher ist Teil der zweiten Antriebsvorrichtung und er ist auf der Wähl- und Schaltwelle angeordnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kraftspeicher auf der Wähl- und Schaltwelle derart angeordnet, dass er mit der Wähl- und Schaltwelle axial verschiebbar ist und relativ zur Wähl- und Schaltwelle verdrehbar ist. In einer Ausführungsform umfasst der Kraftspeicher eine Federeinrichtung, die in einer Federhülse angeordnet ist. Die Federhülse ist unter gleichzeitiger Vorspannung der Federeinrichtung durch die zweite Antriebsvorrichtung axial relativ zur Wähl- und Schaltwelle bewegbar. In einer Ausführungsform weist die Federhülse eine Verzahnung auf, in die eine Verzahnung am zweiten Elektromotor der zweiten Antriebsvorrichtung zur Ausübung der Schaltbewegung eingreift, wobei dieser Einriff wenigstens mittelbar erfolgt, also nicht unmittelbar erfolgen muss. So zeigt eine Ausgestaltung, dass zwischen dem zweiten Elektromotor der zweiten Antriebsvorrichtung und der Federhülse ein Getriebe vorgesehen ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform weist an der ersten Antriebsvorrichtung zur Ausübung der Wählbewegung ein Segmentzahnrad an der Wähl- und Schaltwelle auf, das drehfest mit der Wähl- und Schaltwelle verbunden ist. Das Segmentzahnrad besitzt eine Verzahnung, in die eine Verzahnung am ersten Elektromotor der ersten Antriebsvorrichtung zur Verdrehung der Wähl- und Schaltwelle und zur Ausübung der Wählbewegung wenigstens mittelbar eingreift, also der Eingriff nicht unmittelbar erfolgen muss. In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind an dem ersten und zweiten Elektromotor oder an der Wähl- und Schaltwelle Sensoren vorgesehen sind, die die Position der Wähl- und Schaltwelle erfassen. Vorzugsweise sind die Verzahnungen Schneckenradverzahnungen oder Stirnradverzahnungen. Der Kraftspeicher kann auf der Wähl- und Schaltwelle lösbar angeordnet sein.An electromechanical transmission actuator comprises a first drive device for performing a selection movement of a selection and shift shaft in a transmission housing of a transmission of a motor vehicle with a first electric motor. The transmission actuator further comprises a second drive device for performing a switching movement of the selector and switching shaft with a second electric motor. An energy accumulator is part of the second drive device and it is arranged on the selector and selector shaft. In an advantageous embodiment of the invention, the energy accumulator is arranged on the selector and selector shaft in such a way that it is axially displaceable with the selector and selector shaft and can be rotated relative to the selector and selector shaft. In one embodiment, the energy accumulator comprises a spring device which is arranged in a spring sleeve. The spring sleeve can be moved axially relative to the selector and selector shaft with simultaneous pretensioning of the spring device by the second drive device. In one embodiment, the spring sleeve has a toothing in which a toothing on the second electric motor of the second drive device engages in order to carry out the switching movement, this engagement taking place at least indirectly, that is to say does not have to take place directly. One embodiment shows that a gear is provided between the second electric motor of the second drive device and the spring sleeve. An advantageous embodiment has a segment gear on the selector and selector shaft on the first drive device for exercising the selection movement, said segment gear being rotatably connected to the selector and selector shaft. The segment gear has a toothing in which a toothing on the first electric motor of the first drive device for rotating the selector and selector shaft and for exercising the selection movement engages at least indirectly, that is, the engagement does not have to take place immediately. In an advantageous embodiment of the invention, sensors are provided on the first and second electric motors or on the selector and selector shaft, which determine the position of the Detect the selector and selector shaft. The teeth are preferably worm gear teeth or spur gear teeth. The energy accumulator can be detachably arranged on the selector and selector shaft.
Durch den vorgeschlagenen elektromechanischen Getriebesteller gelingt es, mit elektrischen Antriebsmotoren, die entlang der Getriebeachsen verbaut sind, enge Fahrzeugtunnelgeometrien zu tolerieren und in eingeschränkten Raumverhältnissen einen Getriebesteller zu integrieren, der auf die sonst bei elektro-hydraulischen Getriebestellern notwendige Energie-Druck-Speicher und deren aufwendige Leitungssysteme verzichten kann. Der an der Wähl- und Schaltwelle angeordnete Kraftspeicher gewährleistet bei einem einfachen und geringen Raum beanspruchenden Aufbau eine Schonung sowohl der im Getriebe vorgesehenen Synchronisierungen als auch des gesamten sonstigen Antriebsstranges des Getriebestellers. Für die Wählbewegungen ist ein solcher Kraftspeicher nicht erforderlich und kann weggelassen werden.Through the proposed electromechanical Transmission actuators succeed with electric drive motors that narrow vehicle tunnel geometries are installed along the transmission axes to tolerate and in restricted Spatial relationships Integrate gearbox actuators that are otherwise used in electro-hydraulic Gearbox actuators necessary energy-pressure storage and their complex piping systems can do without. The one on the dial and Switching shaft arranged energy storage ensures a simple and small space-consuming structure is a protection of both synchronizations provided in the transmission as well as of the whole other drive train of the transmission actuator. For dialing movements such an energy store is not required and can be omitted become.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:Show it:
Ein Getriebe
Die
Die
- 22
- Getriebetransmission
- 44
- Getriebegehäusegearbox
- 66
- KupplungsglockeKupplungsglocke
- 88th
- Wähl- und SchaltwelleDial and shift shaft
- 1010
- Zahnradsegmentgear segment
- 1212
- Motorwellemotor shaft
- 1414
- Elektromotorelectric motor
- 1616
- Elektromotorelectric motor
- 1818
- Motorwellemotor shaft
- 2020
- Zahnradgear
- 2222
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 2424
- Kraftspeicherpower storage
- 2626
- Verzahnunggearing
- 2828
- Verzahnunggearing
- 3030
- Federhülsespring sleeve
- 3232
- Verschraubungscrew
- 3434
- EndeThe End
- 3636
- Kammerchamber
- 3838
- Kammerchamber
- 4040
- Spiralfederspiral spring
- 4242
- Spiralfederspiral spring
- 4444
- Bewegungspfeilmovement arrow
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